We beschrijven hier een transgenisch reportermuismodel om de IL-22-producerende cellen in verschillende muisweefsels te visualiseren. Deze methode kan worden gebruikt om de locatie van andere cytokinen of secretoire eiwitten in de muis te volgen.
Methodenartikel
We beschrijven hier een transgenisch reportermuismodel om de IL-22-producerende cellen in verschillende muisweefsels te visualiseren. Deze methode kan worden gebruikt om de locatie van andere cytokinen of secretoire eiwitten in de muis te volgen.
Reportermuizen zijn op grote schaal gebruikt voor de lokalisatie van de expressie van gerichte genen observeren. Dit protocol richt zich op een strategie om een nieuwe transgene reporter muismodel vast te stellen. We kozen te visualiseren interleukine (IL) 22 genexpressie omdat cytokine heeft belangrijke activiteiten in de darm, waar het bijdraagt aan weefsel beschadigd door ontsteking herstellen. Reportersystemen bieden grote voordelen boven andere werkwijzen voor het identificeren producten in vivo. In het geval van IL-22, had andere studies eerste geïsoleerde cellen uit weefsels en vervolgens opnieuw gestimuleerde cellen in vitro. IL-22, die normaal wordt uitgescheiden, werd opgesloten in cellen met een geneesmiddel, en intracellulaire kleuring werd gebruikt voor het visualiseren. Deze werkwijze identificeert cellen die in staat is IL-22, maar niet bepalen of ze dat deden in vivo. De reporter ontwerp omvat het inbrengen van een gen voor een fluorescerend eiwit (tdTomato) in de IL-22-gen in dergelijke way dat het fluorescerende eiwit kan worden uitgescheiden en derhalve blijft opgesloten in de cellen in vivo. Fluorescerende producenten kunnen vervolgens worden gevisualiseerd in weefselcoupes of door ex vivo analyse door middel van stromingscytometrie. De eigenlijke bouwproces voor de reporter opgenomen recombineering een bacterieel kunstmatig chromosoom dat de IL-22-gen bevatte. Deze gemanipuleerde chromosoom werd vervolgens in het muis genoom. Homeostatische IL-22 reporter expressie werd waargenomen in verschillende muizenweefsels, waaronder de milt, thymus, lymfeklieren, Peyer's patch en darmen, met stroomcytometrie analyse. Colitis werd geïnduceerd door T-cellen (CD4 + CD45RBhigh) overdracht en reporter expressie werd gevisualiseerd. Positieve T cellen werden eerst in de mesenterische lymfeklieren en vervolgens geaccumuleerd zij in de lamina propria van de distale dunne darm en colon weefsel. De strategie van het gebruik van BAC's gaf goede-fidelity reporter uitdrukking in vergelijking met IL-22 expressie en het is eenvoudiger dan knock-in procedures.
Celtype-specifieke expressie van reportergenen nuttig om cellen actief expressie het doelwit weefsels onder homeostatische en verstoorde staten identificeren. Het staat ook voor de zuivering van deze cellen die levensvatbaar blijven hun andere eigenschappen te bestuderen. Reportermuizen zijn gebruikt in het ophelderen van het werkingsmechanisme van bepaalde cytokines, transcriptiefactoren en regulerende elementen. Previous strategieën 1, 2, 3 hebben grotendeels gebruikt kloppen de reporter in het doel-locus in de muis chromosoom, een tijdrovende en kostbare procedure. Dus een eenvoudiger werkwijze voor het genereren van reportermuizen gewenst.
Cytokinen zijn een brede klasse van kleine, uitgescheiden eiwitten / peptiden die immuunreacties door middel van intercellulaire signalering reguleren. Interleukine 22 (IL-22) is een cytokine met vele gerapporteerde activiteiten, zoals barrière functies, weefselherstel, en ontsteking 4. Alhoewel IL-22 werd oorspronkelijk ontdekt als een T-celproduct 5, vervolgrapporten toonde de expressie ervan in natural killer (NK) cellen bij de mens en muizen 6 7 en in andere klassen van lymfocyten aangeboren 8. Ondanks uitgebreid observatie van IL-22-producerende cellen visualisatie van IL-22 voorheen ex vivo stimulatie en permeabilisatie vlekken met antilichamen. Daarom zouden nieuwe IL-22 reportermuizen bijzonder nuttig om de functie van IL-22 in homeostatische en pathogene processen onderzoeken.
Hier hebben we een vereenvoudigde reporter transgene muismodel voor de IL-22-producerende cellen te observeren in vivo en in vitro. Met behulp van een BAC recombineering methode 9, we ingevoegd tdTomato de cDNA sequentie met poly A signaal fragmenten in de IL-22 locons en vervangen exon 1. De andere onvertaalde regio, exons en regulatoire elementen werden niet verstoord, want we willen de natuurlijke regulatie van IL-22 zo goed mogelijk na te bootsen. De plaats van insertie reporter verstoort de signaalsequentie, resulterend in de accumulatie van de reporter in de cellen, in tegenstelling tot IL-22 zelf, die snel wordt uitgescheiden. Deze nieuwe werkwijze kan ook worden toegepast voor het genereren van reportermuizen voor andere uitgescheiden eiwitten.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle dieren kregen de juiste zorg in overeenstemming met de in de Guide 2011 voor de zorg en het gebruik van het Laboratorium Comité Dieren van Frederick National Laboratory for Cancer Research experimentele procedures.
1. Generatie van IL-22-tdTomato Reporter muizen door BAC recombineering
OPMERKING: De muizen moeten onbewust en niet bewegen in reactie op een schadelijke prikkel. Steriliseer de chirurgische gebied met 70% ethanol en steriliseer alle chirurgische instrumenten met een glazen kraal sterilisator.
2. Single-cell Bereiden uit milt, thymus, lymfeklieren en Patch Peyer's
LET OP: IL-22-tdTomato reporter muizen werden bij het National Cancer Institute (NCI, Frederick, MD) gehandhaafd. De euthanasie methode voldoet aan de meest recente AVMA richtsnoeren inzake euthanasie. Alle muizen werden gedood met behulp CO 2 inhalatie 14.
3. Isolatie van intra-epitheliale lymfocyten en Lamina Propria Cellen uit de darmen
4. Expressie van IL-22-tdTomato in Colitis
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Een muis-IL-22 reporter transgen is gemaakt met recombineering een bacterieel kunstmatig chromosoom die het IL-22 locus wijzigen. Figuur 1 een schema van pBACe3.6 vector die het gen sacBII een positieve selectiemerker en chlooramfenicol antibioticumresistentiegen 11. Na de introductie tdTomato in exon 1, werd de signaalpeptidesequentie verstoord, zie figuur 2. Aldus werd de tdTomato reporter opgesloten in de IL-22 tot exp...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
IL-22 speelt een essentiële rol in de aangeboren afweer en weefsel remodeling. IL-22-producerende cellen zijn geïdentificeerd ex vivo door intracellulaire kleuring. Echter, het blijft moeilijk om IL-22 expressie volgen in situ, in de normale toestand of ontstekingsaandoeningen. Dit protocol beschrijft een nieuwe werkwijze voor een IL-22 reporter muismodel, waardoor we de reporter tot expressie brengen in vivo te lokaliseren ontwikkelen. Het reportergen codeert TdTomato werd in de IL-22 locus o...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
We bedanken Kelli Czarra en Megan Karwan voor technische hulp met dieren, Kathleen Noer en Roberta Matthai voor hulp bij flowcytometrie, en Donna Butcher en Miriam R. Anver voor pathologieanalyse. Dit project werd ondersteund door een subsidie van de Ely and Edythe Broad Foundation (aan Scott Durum) en is geheel of gedeeltelijk gefinancierd met federale fondsen van het National Cancer Institute, National Institutes of Health, onder contractnummer HHSN261200800001E (MRA).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| RP23-401E11 BAC | Thermo Fisher Scientific | RPCI23.C | Need gene ID: 50929 |
| NucleoBond BAC 100 | Takara Clontech | 740579 | |
| PCR SuperMix High Fidelity | Thermo Fisher Scientific | 10790020 | |
| PI-SceI | New England Biolabs | R0696S | |
| SpeI | New England Biolabs | R0133S | |
| LB Broth | Thermo Fisher Scientific | 10855-001 | 1 L: 10 g SELECT Peptone 140, 5 g SELECT Yeast Extract, 5 g sodium chloride |
| Anti-mouse CD3 | eBioscience | 11-0031 | |
| Anti-mouse CD4 | eBioscience | 17-0041 | |
| Anti-mouse CD45 | Thermo Fisher Scientific | MCD4530 | |
| Anti-mouse CD45RB | eBioscience | 11-0455 | |
| Anti-mouse RFP | Abcam | Ab62341 | |
| HBSS, no calcium, no magnesium, no phenol red | Thermo Fisher Scientific | 14175145 | KCl, KH2PO4, Na2HPO4, NaHCO3, NaCl, D-Glucose |
| Dnase I | Roche | 10104159001 | |
| ACK lysing buffer | Thermo Fisher Scientific | A1049201 | |
| Percoll | GE healthcare life sciences | 17-0891-01 | |
| Collagenase D | Roche | 11088858001 | |
| Dispase II (neutral protease, grade II) | Roche | 4942078001 | |
| IX70 inverted fluorescence microscope | Olympus | Ask for quote | |
| Nikon Eclipse 80i microscope | Nikon | Ask for quote | |
| Dynal shaker | Electron Microscopy Science | 61050-10 | |
| FACSAria | BD Bioscience | Ask for quote | |
| LSRII SORP/flow cytometry | Becton, Dickinson and Company | Ask for quote |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen